ES2643622T3

ES2643622T3 - Pala de turbina eólica con sistema de protección contra rayos y método de actualización

Info

Publication number: ES2643622T3
Application number: ES10707045.0T
Authority: ES
Inventors: Lars Bo Hansen
Original assignee: LM Wind Power AS
Current assignee: LM Wind Power AS
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: EP2404056B1; CN102365454B; DK2404056T3; US8888454B2; WO2010100283A1; PL2404056T3; EP2226497A1; US20120003094A1; CN102365454A; EP2404056A1

Description

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DESCRIPCION

Pala de turbina eolica con sistema de protection contra rayos y metodo de actualization Campo Tecnico

La presente invention se refiere a una pala de turbina eolica con un sistema de proteccion contra rayos, donde la pala comprende un cuerpo de revestimiento hecho de un material compuesto y comprende una direction longitudinal con un extremo de ralz y un extremo de la punta. La pala comprende ademas un contorno de perfil suave que incluye una cara de presion y una cara de suction, as! como un borde de ataque y un borde de fuga que tiene una cuerda, donde la longitud de dicha cuerda se extiende entre ellos, y donde, cuando un flujo de aire incidente impacta el contorno de perfil suave, genera una fuerza de sustentacion. El sistema de proteccion contra rayos comprende por lo menos un receptor de rayos dispuesto en una superficie del cuerpo de revestimiento o sobre la misma de manera que se pueda acceder libremente al mismo. El sistema de proteccion contra rayos comprende ademas un conductor de bajada para rayos hecho de un material conductor de la electricidad o que comprende dicho tipo de material y que se extiende por el interior del cuerpo de revestimiento desde el receptor de rayos hasta el extremo de ralz de la pala. El receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos estan conectados electricamente.

Antecedentes del arte

Es conocido el recurso de proveer palas con sistemas de proteccion contra rayos para protegerlos de los rayos. Como ejemplo, WO 96/07825 divulga un sistema de proteccion contra rayos, en el cual la punta de la pala se provee de un denominado receptor de rayos hecho de un material conductor de la electricidad. Este receptor de rayos puede "capturar" un rayo y conducir la corriente a traves de un conductor de bajada para rayos, y dicho conductor se extiende en la direction longitudinal de la pala y se conecta a tierra a traves del cubo del rotor de la turbina eolica. Frecuentemente este sistema ha mostrado proveer una proteccion satisfactoria contra los rayos.

Sin embargo, existe el riesgo de que ocurra un contorneamiento o la formation de un arco de tension desde el receptor de rayos o el conductor de bajada para rayos a las areas de pala, donde se ha acumulado agua, porque el agua contaminada conduce la electricidad. En este caso, la corriente de los rayos calienta el agua, lo que puede causar una "explosion de vapor de agua". Esto puede causar un aumento de la presion suficientemente grande como para danar la pala. Los contorneamientos tambien pueden ocurrir debido a los depositos sobre la superficie de la pala, por ejemplo, de partlculas del aire, de sales o insectos. Los danos debidos a los contorneamientos hacen que la pala se deba reparar o, en el peor de los casos, que se deba cambiar, que es un proceso que demanda mucho tiempo y es costoso, porque es complicado reparar o cambiar las palas, especialmente en las plantas de energla eolica en alta mar.

Ademas, existe el riesgo de que el rayo golpee el conductor de bajada para rayos (o contorneamientos) a traves de la superficie de la pala, creando en el mejor de los casos solo una pequena perforation a traves de la superficie de la pala, pero que frecuentemente causa mayores danos a la pala. Para un mejor control de la corriente de los rayos a traves de la pala sin danarla, el sistema de proteccion contra rayos se puede proveer de varios receptores de rayos (multiples receptores) o conductores de bajada para rayos a lo largo de la direction longitudinal de la pala. Preferiblemente, los receptores de rayos se disponen con un intervalo maximo de cinco metros para asegurar que no ocurran impactos de rayos (ni contorneamientos) a traves de la superficie de la pala. Sin embargo, esta es una solution comparativamente costosa y complicada.

WO 2007/062659 provee una solution en la cual hay un conductor de rayos interior aislado electricamente en toda su longitud.

US 2008/095624 divulga una pala de rotor con un sistema de proteccion contra rayos que comprende un conductor de bajada aislado, donde se utiliza una hoja de dielectrico como aislante electrico.

WO 00/14405 divulga una pala de turbina eolica, donde la pala comprende una pared de la pala que incluye unas tiras alargadas que contienen plasticos reforzados con fibra de carbono, que estan conectados electricamente a un conductor interior de bajada para rayos.

EP 1 011 182 divulga una pala de turbina eolica provista de una capa de cinta de conductor electrico sobre la superficie exterior.

WO 01/77527 divulga una pala de turbina eolica que comprende un sistema de proteccion contra rayos que comprende uno o mas medios conductores internos y uno o mas medios conductores externos para rayos.

WO 2008/006377 divulga una turbina eolica que comprende una nacela [o gondola] y por lo menos una pala de turbina eolica, donde por lo menos una de dichas partes comprende una capa de pellcula conductora con conexion

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al potencial de tierra.

Breve Descripcion de la Invencion

Un objeto de la invencion consiste en obtener una nueva pala de turbina eolica, que soluciona o mitiga por lo menos una de las desventajas del arte anterior o que provee una alternativa util.

De acuerdo con la invencion, este objeto se obtiene con un cuerpo de revestimiento que comprende por lo menos una primera capa conductora que se extiende a lo largo de por lo menos una parte en sentido longitudinal del conductor de bajada para rayos a una distancia del mismo en direction transversal, donde la primera capa conductora esta aislada electricamente del conductor de bajada para rayos y/o el receptor de rayos, y donde la primera capa conductora tiene una resistencia de la hoja dentro del rango entre 1 - 5 Mega Ohm por cuadrado. La disposition del receptor de rayos, el conductor de bajada para rayos, y la capa conductora contribuye a evitar la acumulacion de filamentos de descarga [streamers] y/o descargas iniciales [leaders]. Al dotar la pala de una capa conductora se reduce el campo electrico alrededor del conductor de bajada para rayos y el receptor de rayos durante un rayo porque actua como conductor de corrientes parasitas. Esto minimiza el problema con los filamentos de descarga verticales, que esta presente especialmente en conexion con los rayos positivos, que son responsables de aproximadamente el 10% de los impactos. Dichos filamentos de descarga y descargas iniciales son etapas previas de los rayos y por lo tanto, al impedir su acumulacion tambien se impiden los rayos. Ademas, se evita la necesidad de multiples receptores. Si la resistencia de la hoja de la capa conductora es demasiado baja, la capa conductora puede actuar como receptor de rayos y puede aumentar el riesgo de que ocurra un contorneamiento, danando potencialmente el aislante electrico del conductor de bajada para rayos y la pala de la turbina eolica. Por otro lado, si la resistencia de la hoja es demasiado grande, la influencia de la capa sobre el campo electrico alrededor del conductor de bajada para rayos es insuficiente para proveer la protection necesaria. Las pruebas con rayos simulados realizadas sobre palas existentes a altas tensiones negativas, correspondientes a rayos positivos, mostraron que las palas equipadas con el nuevo sistema de proteccion contra rayos no mostraron danos en la pala, cumpliendo de esa manera los requerimientos en el estandar IEC61400-24 de cDv. Por lo tanto, sorprendentemente se descubrio que el agregado de las primeras capas conductoras con una baja conductividad relativa provee una proteccion eficiente, mucho mejor, contra los rayos positivos en comparacion con los sistemas convencionales de proteccion contra rayos.

En su extremo de ralz, el conductor de bajada para rayos preferiblemente se conecta a tierra a traves del cubo del rotor de manera tal que la corriente de un rayo se conduce de manera segura desde el receptor de rayos al conductor de bajada para rayos y finalmente a tierra. Sin embargo, puede ser suficiente crear un espacio de chispa entre el conductor de bajada para rayos y el cubo del rotor.

De manera ventajosa, el receptor de rayos se dispone en la punta de la pala o muy cerca de la misma de manera que se pueda acceder libremente al mismo.

De acuerdo con una forma de realization, la primera capa conductora tiene una resistencia de la hoja dentro del rango entre los 1,5 - 4,5 Mega Ohm por cuadrado, o dentro del rango entre los 2 - 4 Mega Ohm por cuadrado.

En una forma de realizacion ventajosa, el contorno de perfil suave de la pala esta dividido en una region de ralz con un perfil sustancialmente circular o ellptico en la zona mas cercana al cubo del rotor, una region aerodinamica con un perfil que genera una fuerza de sustentacion en la zona mas alejada del cubo del rotor, y una region de transition entre la region de ralz y la region aerodinamica. La region de transicion tiene un perfil que cambia gradualmente en direccion radial del perfil circular o ellptico de la region de ralz al perfil de la region aerodinamica que genera una fuerza de sustentacion.

De acuerdo con una forma de realizacion en particular de la invencion, el conductor de bajada para rayos y/o receptor de rayos estan aislados electricamente por lo menos hasta el cuerpo de revestimiento de la pala y preferiblemente por lo menos parcialmente a traves del cuerpo de revestimiento. Por lo tanto, se minimiza aun mas el riesgo de que ocurran danos debido a rayos o contorneamientos en el extremo de la punta de la pala.

De acuerdo con una forma de realizacion ventajosa del sistema de proteccion contra rayos de acuerdo con la invencion, el conductor de bajada para rayos comprende un conductor interior hecho de un material conductor de la electricidad, como por ejemplo cobre o aluminio, y un lecho de aislante electrico hecho de polietileno, de manera ventajosa HDPE. Sorprendentemente, se ha descubierto que esta composition es particularmente resistente a los rayos o contorneamientos a traves de la superficie de la pala.

De manera ventajosa, el conductor interior tiene un diametro dentro del rango entre los 3-30 mm, 5-15 mm o 7,5-12 mm y el lecho de aislante electrico tiene un espesor de 2-15 mm, 3-10 mm o 4-7 mm. Se ha descubierto que dichas dimensiones son suficientes para impedir que impacten rayos a traves de la superficie de la pala as! como la conduction de la corriente de un rayo a traves del conductor de bajada para rayos.

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De acuerdo con una forma de realizacion apropiada, se provee una capa de material semiconductor entre el conductor interior y el lecho de aislante electrico. De manera ventajosa, este material semiconductor tiene un espesor de 0,5-1 mm. El material semiconductor provee una proteccion adicional contra los contorneamientos porque minimiza las concentraciones de campo electrico en el conductor.

De acuerdo con una forma de realizacion en particular, el receptor de rayos y el area de conexion entre el receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos estan aislados por medio de un material aislante, que esta separado del lecho de material aislante. Este material aislante puede ser por ejemplo un manguito contralble o una silicona. El material aislante adicional minimiza el riesgo de que impacte un rayo o de contorneamiento en el area de conexion entre el receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos.

De acuerdo con una forma de realizacion alternativa de la invencion, la punta de la pala esta formada como un cuerpo de material aislante sustancialmente solido. De manera ventajosa, este material aislante es un material plastico, como por ejemplo PVC, pollmero reforzado con fibras o poliuretano (PUR), por ejemplo espuma de PUR. Esto provee una forma de realizacion particularmente simple, donde se minimiza el riesgo de que impacten rayos en el area de conexion entre el receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos.

De acuerdo con una forma de realizacion apropiada de la invencion, el conductor de bajada para rayos se provee de un medio de conexion, por ejemplo una rosca, en su extremo exterior para conectar dicho conductor a un medio correspondiente en el receptor de rayos. El receptor de rayos se puede adaptar por ejemplo para que incluya una rosca interior de manera tal que el receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos se puedan asegurar entre si usando pernos. De acuerdo con otra forma de realizacion apropiada, el receptor de rayos se provee de una pieza conectora con una rosca exterior, mientras que el conductor de bajada para rayos incluye una rosca interior, por ejemplo mediante un corte dentro del revestimiento aislante hecho de HDPE.

De acuerdo con una forma de realizacion de la invencion, el receptor de rayos se posiciona en el borde de fuga de la pala. De esa manera, se puede reducir la emision ruidos de la pala. Puede ser ventajoso dotar a la superficie de la pala de un desviador de manera tal que los rayos que impactan el borde de ataque de la pala sean conducidos al receptor de rayos.

De acuerdo con una forma de realizacion particularmente apropiada, adicionalmente se dispone por lo menos un agujero de drenaje en la punta de la pala o muy cerca de la misma, y opcionalmente, se posiciona sobre la superficie de la pala un desviador que se extiende sustancialmente entre el lugar donde esta el agujero de drenaje y el lugar donde esta el receptor de rayos. El agujero de drenaje asegura que no se acumule agua en el interior de la pala, que aumente el riesgo de contorneamientos desde el conductor de bajada para rayos hasta dichas acumulaciones de agua. El desviador asegura que un rayo que impacta en un agujero de drenaje sea conducido al receptor de rayos a traves del desviador y finalmente a tierra a traves del conductor de bajada para rayos. Adicionalmente, de manera ventajosa, se dispone un filtro para la recoleccion de partlculas en el interior de la pala, de manera tal que dichas partlculas no bloqueen el agujero de drenaje.

De acuerdo con una forma de realizacion ventajosa, el receptor de rayos tiene la forma de una barra de Franklin o que tiene una forma sustancialmente ovoide. Esta forma asegura que el receptor de rayos no tenga bordes "afilados" que puedan sufrir el impacto de los rayos y que puedan ser danados, por ejemplo por fusion. Una superficie del receptor redondeada prolonga la vida util del receptor, porque su geometrla es alterada solo mlnimamente por un rayo.

De acuerdo con una forma de realizacion alternativa de la invencion, una parte de la punta de la pala se adapta para que sea un receptor de rayos hecho, por ejemplo, de tungsteno, cobre o bronce. Esto provee una forma de realizacion de la punta de la pala particularmente simple. De manera ventajosa, el receptor de rayos es aerodinamico, y se adapta a la punta de la pala.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora comprende un recubrimiento del conductor. Un recubrimiento del conductor permite obtener un proceso de fabrication simple, porque el recubrimiento se puede aplicar a la pala mediante procedimientos de recubrimiento convencionales. Por ejemplo la pala se puede pintar con una pintura conductora pintandola con un rodillo.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora comprende una red conductora. La red se debe adaptar para que tenga una resistencia equivalente a la resistencia de la hoja mencionada anteriormente, y se puede incluir en el cuerpo de revestimiento durante la fabricacion.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora se situa sobre una superficie exterior del cuerpo de revestimiento. Por lo tanto, la capa se puede agregar a los disenos de pala existentes con mlnimos cambios en la fabricacion y el rendimiento de la pala. Ademas, esta forma de realizacion se puede utilizar para palas que no se hacen como partes que son mitades separadas del cuerpo de revestimiento y luego se unen.

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De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora se situa sobre una superficie interior del cuerpo de revestimiento. La formacion de la capa conductora en el interior del cuerpo de revestimiento asegura que el exterior de la pala se pueda optimizar con respecto a sus propiedades aerodinamicas, independientemente de las propiedades de la capa conductora. Una ventaja adicional de esta disposicion de la capa conductora es que hay disponible una seleccion mas amplia de materiales para la capa, porque los requerimientos de estabilidad ambiental, por ejemplo con respecto a la resistencia al agua, pueden ser menos estrictos.

De acuerdo con una forma de realizacion especlfica, la capa se puede aplicar despues de moldear dos partes que son mitades del cuerpo de revestimiento, pero antes de pegarlas entre si para formar la pala. En este caso, puede ser necesario realizar solo cambios menores al metodo de produccion existente.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora se incorpora al material del interior del cuerpo de revestimiento. De esta manera, la capa conductora se puede incorporar al material del interior del cuerpo de revestimiento al crear las capas del material compuesto. Esto deja inalterado tanto el interior como el exterior del cuerpo de revestimiento, de manera tal que los pasos de produccion de acabado de la superficie se pueden realizar de la manera acostumbrada. Ademas, la capa conductora se puede adaptar para proveer resistencia estructural a la pala, por ejemplo si se proveen en forma de red.

En una forma de realizacion en particular, la capa conductora se aplica al molde como un recubrimiento inmediatamente despues de aplicar una capa de Gelcoat, pero antes, por ejemplo de aplicar las mantas de fibra de vidrio.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora puede ser una tira con una direccion longitudinal orientada sustancialmente a lo largo de la direccion longitudinal de la pala.

La pala de turbina eolica tambien puede comprender una segunda capa conductora con una resistencia de la hoja en el mismo intervalo que la de la primera capa conductora.

De acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, la primera capa conductora se situa en el borde de ataque o cerca del mismo, y una segunda capa conductora se situa en el borde de fuga o cerca del mismo. Esto provee en la pala una supresion eficaz de los filamentos de descarga verticales en cualquier posicion de su rotacion.

La(s) capa(s) conductora(s) se pueden proveer en la cara de succion y/o la cara de presion de la pala.

El objetivo de la invencion se consigue tambien mediante una turbina eolica con un rotor, donde el rotor comprende varias palas, preferiblemente dos o tres, de acuerdo con las formas de realizacion mencionadas anteriormente. Al proveer a la turbina eolica unas palas de acuerdo con la invencion, se provee un sistema de proteccion contra rayos particularmente eficaz que protege a la turbina eolica de todo tipo de rayos.

Ademas, el objetivo de la invencion se obtiene con un metodo para realizar una adaptation para actualizar una pala de turbina eolica adaptandole un sistema de proteccion contra rayos, donde la pala comprende un cuerpo de revestimiento hecho de un material compuesto y comprende una direccion longitudinal con un extremo de ralz y un extremo de la punta, donde la pala comprende ademas un contorno de perfil suave que incluye una cara de presion y una cara de succion, as! como un borde de ataque y un borde de fuga que tiene una cuerda, donde la longitud de dicha cuerda se extiende entre ellos, y en la cual, cuando un flujo de aire incidente incide sobre el contorno de perfil suave, genera una fuerza de sustentacion, donde el metodo comprende los siguientes pasos:

- proveer a la pala de por lo menos un primer receptor de rayos dispuesto en una superficie del cuerpo de revestimiento o sobre la misma superficie de manera que se pueda acceder libremente al mismo, y opcionalmente en extremo de la punta de la pala o muy cerca del mismo,

- proveer a la pala de un conductor de bajada para rayos hecho de un material conductor de la electricidad que se extiende por el interior del cuerpo de revestimiento desde el receptor de rayos hasta el extremo de ralz de la pala, donde el receptor de rayos y el conductor de bajada para rayos estan conectados electricamente, y

- proveer al cuerpo de revestimiento de por lo menos una primera capa conductora que se extiende a lo largo de por lo menos una parte en sentido longitudinal del conductor de bajada para rayos a lo largo de una distancia en direccion transversal desde los mismos, donde la primera capa conductora esta aislada electricamente del conductor de bajada para rayos y/o el receptor de rayos, y donde la resistencia de la hoja de la capa conductora se encuentra dentro del rango entre 1 - 5 Mega Ohm por cuadrado. De acuerdo con este metodo de la invencion, se puede proteger a una pala de turbina eolica existente de la acumulacion de contorneamientos y filamentos de descarga [streamers]/ descargas iniciales [leaders],

Por supuesto, la primera capa conductora se puede usar para actualizar una pala de turbina eolica existente con un

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sistema de proteccion contra rayos, por ejemplo pintando la primera capa conductora sobre la superficie exterior de la pala.

El novedoso sistema de proteccion contra rayos tambien se puede aplicar a las palas de turbinas eolicas con un exterior conductor de bajada, es decir donde el conductor de bajada se dispone sobre la superficie exterior de la pala o en la misma, por ejemplo disponiendo el conductor de bajada en el borde de ataque y/o el borde de fuga de la pala. Por lo tanto, la primera capa conductora puede extenderse de manera sustancialmente paralela al(a los) conductor(es) de bajada a lo largo de una distancia en direccion transversal desde el conductor de bajada, por ejemplo aplicando la capa conductora a la cara de presion y/o a la cara de succion de la pala.

Breve descripcion del dibujo

A continuacion se explica la invencion de manera mas detallada mediante formas de realizacion que se muestran en las figuras, en las cuales:

La Figura 1a es una vista esquematica de una pala de acuerdo con una primera forma de realizacion de la invencion, mirando hacia el borde de fuga de la pala,

La Figura 1 b es una vista desde arriba de la misma pala,

La Figura 1 c muestra una ampliacion de un detalle de la pala que se muestra en la Figura 1 b,

La Figura 2a es una vista esquematica desde arriba de una pala de acuerdo con una segunda forma de realizacion

de la invencion,

La Figura 2b muestra una ampliacion de un detalle de la pala que se muestra en la Figura 2a,

La Figura 3a es una vista esquematica en seccion transversal a lo largo de la llnea Ilb-IIb de la Figura 3b, de una

parte de una pala de acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion,

La Figura 3b es una vista parcial en seccion transversal de la misma pala a lo largo de la llnea lla-lla de la Figura 3a,

La Figura 4 es una vista esquematica en seccion desde arriba de una parte de una pala de acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion,

La Figura 5 es una vista en seccion transversal a traves de un conductor de bajada de rayos de acuerdo con la invencion,

Figura 6 muestra una turbina eolica, y

La Figura 7 muestra una vista esquematica de aun otra forma de realizacion de una pala de turbina eolica de acuerdo con la invencion.

Descripcion Detallada

La Figura 6 ilustra una turbina eolica moderna convencional con rotor a barlovento 25 de acuerdo con el denominado "concepto danes" con una torre 26, una nacela 27 y un rotor con un eje de rotor sustancialmente horizontal. El rotor incluye un cubo del rotor 28 y tres palas 30 que se extienden radialmente desde el cubo 28, cada una de las cuales tiene una ralz 36 de la pala mas cercana al cubo y una punta 34 de la pala mas alejada del cubo 28.

En los sistemas de proteccion contra rayos existentes para las palas de una turbina eolica de acuerdo con el concepto danes frecuentemente se usa una construccion donde se provee en la punta de la pala un denominado receptor de rayos hecho de un material conductor de la electricidad. Este receptor de rayos puede "capturar" un rayo y conducir la corriente a traves de un conductor de bajada para rayos, y dicho conductor se extiende en la direccion longitudinal de la pala y se conecta a tierra a traves del cubo del rotor. Tlpicamente, el receptor se conecta con un lado de un bloque de anclaje, mientras que el conductor de bajada para rayos se conecta con el otro lado del mismo bloque de anclaje. Se ha descubierto que esta construccion provee una eficaz proteccion contra los rayos, sin embargo, tambien se ha descubierto que es vulnerable a los rayos que impactan a traves de la superficie de la pala - especialmente en situaciones donde los rayos caen cuando la pala se encuentra en una posicion aproximadamente horizontal durante la rotacion del rotor. Ademas, el bloque de anclaje es frecuentemente rectangular y tiene bordes afilados, lo que aumenta la probabilidad de que se acumulen filamentos de descarga en dichos bordes afilados y por lo tanto la probabilidad de que impacte un rayo u ocurra un contorneamiento.

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Para un mejor control de la corriente de los rayos a traves de la pala sin danar la misma, el sistema de proteccion contra rayos de la pala se puede proveer de varios receptores de rayos o conductores de bajada para rayos a lo largo de la direccion longitudinal de la pala. Preferiblemente, los receptores de rayos se disponen con un intervalo maximo de cinco metros para asegurar que no caigan rayos a traves de la superficie de la pala. Sin embargo, esta es una solucion comparativamente costosa y complicada.

La Figura 7 muestra una vista esquematica de una forma de realizacion de una pala de turbina eolica 30 de acuerdo con la invencion. La pala de turbina eolica 30 tiene la forma de una pala de turbina eolica convencional y comprende una region de ralz 40 mas cercana al cubo del rotor, una region de perfil suave o aerodinamica 44 mas alejada del cubo y una region de transicion 42 entre la region de ralz 40 y la region aerodinamica 44. La pala 30 comprende un borde de ataque 48 que mira en la direccion de rotacion de la pala 30, cuando la pala esta montada en el cubo, y un borde de fuga 50 que mira en la direccion opuesta al borde de ataque 48.

La region aerodinamica 44 (que tambien se denomina la region de perfil suave) tiene una forma de pala ideal o casi ideal con respecto a la generacion de la fuerza de sustentacion, mientras que, debido a consideraciones estructurales, la region de ralz 40 tiene una seccion transversal sustancialmente circular o ellptica, que hace por ejemplo que sea mas facil y seguro montar la pala 30 en el cubo del rotor. El diametro (o la cuerda) de la region de ralz 40 es tlpicamente constante a lo largo de toda el area de la ralz 40. La region de transicion 42 tiene un perfil de transicion que cambia gradualmente de la forma circular o ellptica de la region de ralz 40 al perfil de seccion aerodinamica de la region aerodinamica 44. El ancho de la region de transicion 42 tlpicamente aumenta de manera sustancialmente lineal al aumentar la distancia r desde el cubo del rotor.

La region aerodinamica 44 tiene un perfil de seccion aerodinamica que tiene una cuerda que se extiende entre el borde de ataque 48 y el borde de fuga 50 de la pala 30. El ancho de la cuerda se reduce al aumentar la distancia r desde el cubo del rotor.

Se deberla senalar que las cuerdas de diferentes secciones de la pala normalmente no se encuentran en el mismo plano, porque la pala puede ser alabeada y/o curva (es decir puede ser precurvada), haciendo as! que el plano de la cuerda recorra un camino correspondientemente alabeado y/o curvo, que es lo mas frecuente para compensar la dependencia de la velocidad local de la pala respecto de la distancia desde el cubo del rotor.

La pala 30 se provee de un receptor de rayos 53' en el extremo de la punta de la pala, donde el receptor de rayos se conecta electricamente a un conductor interior de bajada (no se muestra). En el borde de ataque de la pala 48 se provee una primera capa conductora 60' que se extiende como una primera tira a lo largo de una parte en sentido longitudinal de la pala 30 y de esa manera a lo largo del conductor interior de bajada. En el borde de fuga de la pala 50 se provee una segunda capa conductora 62' que se extiende tambien como una segunda tira a lo largo de una parte en sentido longitudinal de la pala 30 y de esa manera tambien a lo largo del conductor interior de bajada. La primera capa conductora 60' y la segunda capa conductora 62' tienen una resistencia de la hoja dentro del rango entre 1 y 5 Mega Ohm por cuadrado.

La primera capa conductora 60' tiene una primera extension longitudinal L1, mientras que la segunda capa conductora 62' tiene una segunda extension longitudinal L2. La pala de turbina eolica 30 tiene una longitud total L, y la region aerodinamica 44 tiene una extension longitudinal La. En la forma de realizacion que se muestra, las capas conductoras 60', 62' solo se extienden a lo largo de una parte de la region aerodinamica 44. Sin embargo, en una forma de realizacion ventajosa, las capas conductoras 60', 62' se extienden a lo largo de sustancialmente toda la region aerodinamica 44. Las capas conductoras tambien pueden extenderse hacia el interior de la region de transicion 42 y/o la region de ralz 40. Las capas conductoras tambien se pueden proveer de espacios en la direccion longitudinal, es decir una pluralidad de capas conductoras posicionadas en diferentes partes longitudinales de la pala. En una forma de realizacion ventajosa, la primera extension longitudinal L1 de la primera capa conductora 60' y/o la segunda extension longitudinal L2 de la segunda capa conductora 62' se extienden a lo largo de por lo menos el 20%, o por lo menos el 30%, o por lo menos el 40%, o por lo menos el 50% de la extension longitudinal La de la region aerodinamica 44. En otra forma de realizacion ventajosa, la primera extension longitudinal L1 de la primera capa conductora 60' y/o la segunda extension longitudinal L2 de la segunda capa conductora 62' se extienden a lo largo de por lo menos el 20%, o por lo menos el 30%, o por lo menos el 40%, o por lo menos el 50% de la extension longitudinal L de la pala de turbina eolica 30.

Las Figuras 1 a-c muestran el area de la punta de una forma de realizacion de una pala 1 de acuerdo con la invencion. De acuerdo con esta forma de realizacion, se posiciona un receptor de rayos 3 en el extremo de la punta de la pala 1, donde preferiblemente, aunque no necesariamente, dicho receptor de rayos tiene una forma predominantemente ovoide o se conforma como una de las denominadas barras de Franklin. El receptor de rayos 3 se conecta a un conductor de bajada para rayos 2 que se extiende sustancialmente en toda la direccion longitudinal de la pala 1 desde el receptor de rayos 3 en la punta de la pala 1 hasta el area de la ralz de la pala 1 en el cubo del rotor. Hay una capa conductora (no se muestra) que se extiende a lo largo de una parte de la longitud y a lo largo de una distancia en direccion transversal desde el conductor de bajada para rayos, de manera similar a la forma de realizacion que se muestra en la Figura 7. Preferiblemente, la parte del conductor de bajada para rayos se conecta

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electricamente al cubo del rotor, y de esa manera, la corriente de los rayos debida al impacto de un rayo en el receptor de rayos 3 se puede conducir a tierra a traves del conductor de bajada para rayos 2 y el cubo, donde dicho cubo esta conectado a tierra mediante un segundo conductor de bajada para rayos (no se muestra) conectado a una barra de tierra a traves, por ejemplo, de la torre y la nacela. Ademas, entre el conductor de bajada para rayos 2 y el cubo o entre el conductor de bajada para rayos 2 y la torre se pueden proveer uno o mas espacios de chispas. Los conductores de bajada para rayos y la barra de tierra pueden ser conductores de cobre o se pueden hacer de cualquier otro material conductor de la electricidad.

El conductor de bajada para rayos 2 esta aislado sustancialmente en toda su direccion longitudinal desde el area de la ralz de la pala 1 hasta el area de conexion entre el conductor de bajada para rayos 2 y el receptor de rayos 3. La pala 1 esta formada por un cuerpo de revestimiento hecho preferiblemente de pollmero reforzado con fibras de manera tal que la pala 1 comprende un revestimiento laminado 6 y una cavidad 9 en el interior de la pala 1, respectivamente. El conductor de bajada para rayos 2 y el receptor de rayos 3 estan conectados por ejemplo por medio de una rosca, donde el receptor de rayos 3 preferiblemente esta provisto de una rosca interior. Sin embargo, tambien es concebible proveer una forma de realizacion, donde el receptor 3 se provee de una pieza conectora con una rosca exterior, donde dicha pieza conectora esta asegurada con pernos junto con una rosca interior del conductor de bajada para rayos 2.

El receptor de rayos 3 se posiciona en el revestimiento laminado 6 de la pala 1 de manera tal que una parte del receptor 3 se proyecta desde la superficie de la pala 1 por su borde de fuga, donde el conductor de bajada para rayos 2 se hace pasar a traves de una parte del revestimiento laminado 6. El conductor de bajada para rayos 2 que se muestra aqul incluye un primer aislante electrico en la forma de un lecho o recubrimiento aislante de la electricidad. Adicionalmente, el area de conexion entre el receptor 3 y el conductor de bajada para rayos 2 esta aislada electricamente por medio de un aislante electrico 5 adicional en la forma de un manguito contralble. El manguito contralble 5 se extiende una corta distancia hacia el interior del lecho de aislante electrico del conductor de bajada para rayos 2 y una corta distancia hacia el interior del receptor 3. Por lo tanto, el conductor de bajada para rayos 2 esta completamente aislado hasta el receptor 3.

Ademas, la pala 1 se provee de un agujero de drenaje 4 que tambien pasa a traves del laminado 6 y que se posiciona en el borde de fuga de la pala 1. El agujero de drenaje 4 se conecta a la cavidad 9, comunicando as! a este ultimo con el ambiente. De esta manera, se evita en todo momento la acumulacion de agua en el interior de la pala 1, porque el agua es evacuada de la pala 1 por el agujero de drenaje 4 por la fuerza centrlfuga durante la rotacion del rotor. Simultaneamente, la pala 1 se puede proveer de un filtro 7 para recolectar el polvo y otro tipo de suciedad, que pueda estar presente en el interior de la pala 1, de manera tal de evitar que este sea arrojado hacia el agujero de drenaje 4 y lo bloquee. Preferiblemente, el filtro 7 se posiciona a traves de toda la seccion transversal de la cavidad 9. Al posicionar el receptor 3 y el agujero de drenaje 4 en el borde de fuga de la pala 1, se reduce el ruido que genera la rotacion del rotor.

Adicionalmente, la superficie de la pala 1 se puede proveer de un desviador 8 que se extiende desde un area adyacente al receptor 3 en el borde de fuga de la pala 1 hasta un area en el borde de ataque de la pala 1. Este desviador asegura que los rayos que golpeen el borde de ataque de la pala 1, mientras la pala 1 se encuentra en una posicion sustancialmente horizontal, en la cual el receptor 3 mira hacia abajo, sean conducidos al receptor 3 y a traves de este ultimo al receptor de rayos 2. El desviador 8 puede ser una tira continua de material conductor de la electricidad, pero tambien puede estar segmentado, en cuyo caso las descargas iniciales [leaders] de aire ionizado se forman entre los segmentos individuales al recibir un rayo, y de esa manera la corriente de los rayos es conducida a lo largo del desviador 8 en su direccion longitudinal.

Como se muestra en la Figura 1c, el receptor 3 se puede dividir en dos, de manera tal que una parte del receptor se moldea en el interior del revestimiento laminado 6 de la pala 1, mientras que la segunda parte se une a la primera parte por ejemplo por medio de una conexion cableada. Por lo tanto, es facil cambiar la parte del receptor 3 que se proyecta desde la superficie de la pala 1, si dicha parte esta gastada o si se dana despues de un rayo.

La Figura 2 muestra otra forma de realizacion de una pala 51 de acuerdo con la invention. La pala 51 comprende un conductor de bajada para rayos 52, que se extiende por sustancialmente toda la longitud de la pala 51 en sentido longitudinal desde el extremo de ralz hasta el extremo de la punta. El conductor de bajada para rayos 52 se puede enviar a lo largo de una viga de soporte 61 dentro de la pala, por lo menos a lo largo de parte de la longitud de la pala. Cerca de la punta, la pala 51 se provee de tres agujeros de drenaje 54, que se conectan de manera que se comunican con la cavidad interior de la pala. En el extremo de la punta, el conductor de bajada para rayos 52 se conecta con el receptor de rayos 53. El receptor de rayos se fija a la pala con pegamento 58. Se dispone una primera capa conductora 60 en el borde de ataque de la pala, y se dispone una segunda capa conductora 62 en el borde de fuga de la pala. Las capas conductoras se pueden formar tanto en el borde de fuga como en el borde de ataque, y en las caras de la pala tanto de barlovento como de sotavento, es decir la cara de presion y la cara de suction de la pala. Por lo tanto, la pala tambien se puede proveer de una tercera y una cuarta capa conductora. Sin embargo, de acuerdo con la invencion puede ser suficiente una unica capa conductora. En un ejemplo, las capas conductoras se hacen pintando una capa de recubrimiento antiestatico reticulado APC8116D pintando con rodillo de

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pelo corto sobre el Gelcoat en el exterior de una pala. Como alternativa, el recubrimiento del conductor se puede aplicar a la parte interior del Gelcoat, mientras se esta construyendo el cuerpo de revestimiento. De esta manera, con el recubrimiento del conductor se forma un sandwich entre el Gelcoat y el material compuesto. La resistencia de la hoja de las capas conductoras se encuentra dentro del rango entre 1 - 5 Mega Ohm por cuadrado, que se ha mostrado que provee una proteccion eficiente contra los rayos positivos. Por lo tanto, las capas conductoras tienen una conductividad relativamente baja, asegurando as! que las capas conductoras no actuen como receptores de rayos, proveyendo, sin embargo, una conductividad suficientemente alta como para actuar como conductor de corrientes parasitas.

La Figura 3 muestra una tercera forma de realizacion de una pala 101 de acuerdo con la invencion. La pala 101 de acuerdo con esta forma de realizacion tiene una punta 105 conformada como un cuerpo solido por ejemplo, de Poliuretano, PVC o un pollmero reforzado con fibras. El resto de la pala 101 se hace de un cuerpo de revestimiento con un revestimiento laminado 106. Al igual que en la forma de realizacion que se muestra en la Figura 1 y en la Figura 2, el sistema de proteccion contra rayos de la pala incluye un conductor de bajada para rayos 102 que se extiende sustancialmente en toda la direction longitudinal de la pala 101 desde el extremo de ralz en el cubo del rotor y hasta el extremo de la punta as! como una o mas capas conductoras en el cuerpo de revestimiento o sobre el mismo (no se muestra) y se extiende a lo largo de una parte de la longitud del conductor de bajada para rayos 102 y a lo largo de una distancia en direccion transversal desde dicho conductor de bajada para rayos. El conductor de bajada para rayos 102 se gula hacia afuera de la cavidad de la pala 101 y se hace pasar por un agujero creado en la punta 105 y que se corresponde con el conductor de bajada para rayos 102. El conductor de bajada para rayos se puede pegar a este agujero. El conductor de bajada para rayos se conecta con un receptor de rayos 103 de forma sustancialmente ovoide. El receptor de rayos 103 se posiciona en la superficie de la punta 105 de manera tal que se proyecta desde la superficie una pequena parte del mismo. La position y la forma del receptor 103 se adaptan para obtener las propiedades aerodinamicas de la punta 105 de la pala 101 que se desean, mientras que al mismo tiempo tienen una gran superficie de metal, lo que asegura una buena durabilidad y una prolongada vida util, porque contiene una gran cantidad de material, que se puede fundir al recibir un rayo.

Al igual que en la forma de realizacion que se muestra en la Figura 1 y en la Figura 2, el conductor de bajada para rayos 102 y el receptor 103 preferiblemente estan conectados por medio de una conexion cableada, donde el area de conexion entre el conductor de bajada para rayos 102 y el receptor 103 se puede aislar electricamente por medio de un aislante electrico adicional en la forma, por ejemplo, de un manguito contralble o de silicona. Sin embargo, la punta solida 105 puede ser suficiente para proveer el aislamiento electrico que se desea.

La punta 105 se provee de una cavidad 109 conectada a dos agujeros de drenaje 104 de manera tal que la cavidad pueda comunicarse con el ambiente a traves de los agujeros. De esa manera, cuando el rotor gira, el agua que es posible que se acumule en el interior de la pala 101 es guiada a la cavidad 109 de la punta 105 y desde all! hacia el exterior a traves de los agujeros de drenaje 104 debido a la fuerza centrlfuga. Preferiblemente, la punta 105 adicionalmente esta provista de un desviador que se extiende entre un area adyacente a los agujeros de drenaje 104 y un area adyacente al receptor 103 sobre la superficie de la punta 105. De esa manera, cualquier rayo que golpee los agujeros de drenaje 104 es conducido a traves del desviador hacia el receptor 103 y a traves de este ultimo al conductor de bajada para rayos 102 y finalmente a tierra a traves del cubo del rotor, la torre o de alguna manera similar. La punta 105 se asegura al resto de la pala 101 por medio de una union con pegamento 108.

La Figura 4 muestra una cuarta forma de realizacion de una pala 201 de acuerdo con la invencion. La pala 201 de acuerdo con esta forma de realizacion tiene una punta 205 formada como un cuerpo sustancialmente solido, por ejemplo, de Poliuretano, PVC o pollmero reforzado con fibras al igual que en la forma de realizacion que se muestra en la Figura 3. El resto de la pala 201 se hace de un cuerpo de revestimiento con un revestimiento laminado 206. Al igual que en la formas de realizacion que se muestran en la Figura 1, la Figura 2, y la Figura 3, el sistema de proteccion contra rayos de la pala 201 incluye un conductor de bajada para rayos 202 que se extiende sustancialmente en toda la direccion longitudinal de la pala 201 desde el extremo de ralz en el cubo del rotor hasta el extremo de la punta as! como una o mas capas conductoras en el cuerpo de revestimiento o sobre el mismo (no se muestra) y se extiende a lo largo de una parte de la longitud de una distancia en direccion transversal desde el conductor de bajada para rayos 202 y a lo largo de dicha distancia. El conductor de bajada para rayos 202 se gula hacia afuera de la cavidad de la pala 201 y se hace pasar por un agujero creado en la punta 205 que se ajusta a la forma del conductor de bajada para rayos 202.

El conductor de bajada para rayos 202 se conecta a un receptor de rayos 203 de forma redondeada y que esta posicionado en el apice de la punta 205. El receptor de rayos 203 se adapta de manera tal que existe una transition sustancialmente suave entre la punta 205 y el receptor 203 y de manera tal que esta pueda tener las propiedades aerodinamicas de la punta 201 que se desean. En otras palabras, el receptor 203 de acuerdo con esta forma de realizacion es una parte de la punta de la pala 201.

Al igual que en la forma de realizacion que se muestran en la Figura 1, la Figura 2 y la Figura 3, el conductor de bajada para rayos 202 y el receptor 203 estan conectados por medio de una conexion con grampa o una conexion cableada 211. Ademas, el conductor de bajada para rayos se ancla a la punta 205 por medio de dos varillas plasticas

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210 con una rosca exterior y dos perforaciones roscadas en el receptor 203. El area de conexion entre el conductor de bajada para rayos 202 y el receptor 203 se alsla electricamente por medio de un aislante electrico adicional en la forma, por ejemplo, de un material contralble o silicona. Sin embargo, la punta solida 205 puede ser suficiente para proveer el aislamiento electrico que se desea.

Como los rayos "intentan" encontrar el camino mas corto a tierra, los rayos frecuentemente golpean la pala del rotor que en el momento del impacto se proyectan a mayor altura en el aire. Sin embargo, existe el riesgo de que los rayos golpeen una pala mientras esta se encuentra en una posicion sustancialmente horizontal durante la rotacion del rotor. Esta es la situacion con la mayor probabilidad de que un rayo irrumpa a traves del laminado de la pala o por las uniones entre las mitades del revestimiento de la pala.

El Solicitante de la presente ha realizado varias pruebas para examinar los sistemas de proteccion contra rayos para palas en dichos escenarios de peor caso. Las denominadas simulaciones por conmutacion de alta tension e impulsos de rayos se condujeron suspendiendo una pala en posicion horizontal sobre el piso de un laboratorio o una superficie que durante la prueba simula la superficie equipotencial que ocurre sobre la pala antes de que impacte un rayo cuando esta se encuentra cerca de la posicion horizontal. Se creo una diferencia de potencial entre la superficie del laboratorio y el sistema de proteccion contra rayos de la pala para provocar un contorneamiento entre el sistema de proteccion contra rayos de la pala y el piso del laboratorio. Las pruebas se llevaron a cabo con polaridad tanto positiva como negativa, donde los contorneamientos con polaridad positiva se obtuvieron a 1050 kV, mientras que los contorneamientos con polaridad negativa se obtuvieron a 1400 kV.

Las pruebas se llevaron a cabo con diversas palas LM28.8P y LM53.2P de LM Glasfiber con diferentes sistemas de proteccion contra rayos. Se demostro muy rapidamente que los sistemas tradicionales de proteccion contra rayos, en los cuales el receptor y el conductor de bajada para rayos estan conectados a un bloque de anclaje, eran insuficientes para prevenir el impacto de los rayos a traves del laminado de la pala o las uniones de las mitades del revestimiento de la pala.

Cuando se probaron diferentes conductores de bajada para rayos para un sistema de proteccion contra rayos correspondiente al sistema de proteccion contra rayos que se muestra en la Figura 1 sin capas conductoras, se descubrio sorprendentemente que un conductor de bajada para rayos en la forma de un cable con nucleo de cobre y un aislante electrico hecho de polietileno de alta densidad (HDPE) fue particularmente eficaz para prevenir el impacto de los rayos a traves de la superficie de la pala. Despues de 22 rayos simulados, 12 positivos y 10 negativos, la pala no mostro dano visible ni otros efectos negativos. Durante todos los rayos simulados solo se observo la formacion de filamentos de descarga [streamers] en el receptor de la pala.

Las siguientes pruebas en palas sin capas conductoras con mayores tensiones negativas, correspondientes a los rayos positivos, sin embargo, se descubrio que era necesaria una proteccion adicional. Por lo tanto, luego se llevaron a cabo pruebas con una parte de pala LM53.2P equipada con el sistema de proteccion contra rayos que se muestra en la Figura 2 que incluye capas conductoras, con tres impulsos con conmutacion de altas tensiones exitosos de -1410 kV, -1416 kV, y -1880 kV sin danos, cumpliendo de esa manera los requerimientos del estandar IEC61400-24 de CDV. Por lo tanto, se descubrio sorprendentemente que el agregado de las capas conductoras proporciono una proteccion eficiente contra los rayos positivos, aun en el peor de los casos, con una orientacion de la pala casi paralela a la tierra en un angulo de 5 grados respecto de la horizontal.

Como se muestra en la Figura 5, el cable que se probo se construye con un nucleo 21 de 50 mm2 hecho de cables de cobre y una funda de aislante electrico 22 de aproximadamente 4,5 mm de espesor hecha de HDPE. Entre el nucleo 21 y el aislante electrico 22, se provee un material semiconductor 23 con el objeto de minimizar las concentraciones del campo electrico en los cables de cobre individuales. Sin embargo, el material semiconductor 23 no es absolutamente necesario para conseguir el efecto que se desea en el sistema de proteccion contra rayos. Se descubrio que era suficiente usar un aislante electrico de HDPE comparativamente delgado. Esto es ventajoso, porque el cable no causa un incremento innecesariamente grande en el peso de la pala. Ademas, dicho tipo de cable es muy barato. Por lo tanto, el novedoso sistema de proteccion contra rayos no solo previene eficazmente el impacto de los rayos a traves de la superficie de la pala, sino que tambien provee una construccion mas simple y es menos costoso de fabricar que los sistemas de proteccion tradicionales contra los rayos con o sin multirreceptores.

Sin embargo, al usar las capas conductoras 60, 60', 62, 62' puede ser suficiente usar conductores de bajada sin ningun aislante electrico.

La invention se ha descrito haciendo referencia a las formas de realization preferidas. Hay muchas modificaciones concebibles que no se desvlan del alcance de la invencion, que esta definida por las siguientes reivindicaciones. Se considera que las modificaciones y variaciones evidentes para aquellos con experiencia en el se encuentran dentro del alcance de la presente invencion, que se define mediante las siguientes reivindicaciones.

Lista de numeros de referencia

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1, 51, 101, 201: pala

2, 52, 102, 202: conductor de bajada para rayos

3, 53, 103, 203: receptor de rayos

4, 54, 104, 204: agujero de drenaje

5: manguito contralble o material contralble

105, 205: punta

6, 106, 206: revestimiento laminado

7: filtro

8: desviador

58, 108, 208: union con pegamento

9, 109, 209: cavidad

21: conductor interior

22: lecho o recubrimiento aislante de la electricidad

23: material semiconductor

25: turbina eolica

26: torre

27: nacela

28: cubo del rotor

30: pala

34: punta de la pala

36: ralz de la pala

40: region de ralz

42: region de transicion

44: region aerodinamica

48: borde de ataque

50: borde de fuga

60: primera capa conductora

61: viga de soporte

62: segunda capa conductora

210: barra de plastico

211: conexion roscada

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una pala de turbina eolica con un sistema de proteccion contra rayos (1, 51, 101, 201), donde la pala (1, 51, 101, 201) comprende un cuerpo de revestimiento hecho de un material compuesto y comprende una direccion longitudinal con un extremo de ralz y un extremo de la punta, donde la pala comprende ademas un contorno de perfil suave que incluye una cara de presion y una cara de succion, as! como un borde de ataque y un borde de fuga que tiene una cuerda, donde la longitud de dicha cuerda se extiende entre ellos, y en la cual, cuando un flujo de aire incidente incide sobre el contorno de perfil suave, genera una fuerza de sustentacion, y donde el sistema de proteccion contra rayos comprende:

- por lo menos un receptor de rayos (3, 53, 103, 203) dispuesto en una superficie del cuerpo de revestimiento o sobre la misma superficie de manera que se pueda acceder libremente al mismo, y

- un conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) hecho de un material conductor de la electricidad o que comprende dicho tipo de material y se extiende por el interior del cuerpo de revestimiento desde el receptor de rayos (3, 53, 103, 203) hasta el extremo de ralz de la pala (1, 51, 101, 201), y donde

- el receptor de rayos (3, 53, 103, 203) y el conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) estan conectados electricamente, caracterizado porque

- el cuerpo de revestimiento comprende por lo menos una primera capa conductora (60, 62) que se extiende a lo largo de por lo menos una parte en sentido longitudinal del conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) a lo largo de una distancia en direccion transversal a la misma, donde la primera capa conductora (60, 62) esta aislada electricamente del conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) y del receptor de rayos (3, 53, 103, 203), y donde la primera capa conductora (60, 62) tiene una resistencia de la hoja dentro del rango entre 1 y 5 Mega Ohm por cuadrado.
2. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el por lo menos un receptor de rayos (3, 53, 103, 203) se dispone en la punta de la pala o muy cerca de la misma (1, 51, 101,201).
3. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, donde el contorno de perfil suave esta dividido en:

- una region de ralz con un perfil sustancialmente circular o ellptico en la zona mas cercana al cubo del rotor,

- una region aerodinamica con un perfil que genera una fuerza de sustentacion en la zona mas alejada del cubo del rotor, y

- una region de transicion entre la region de ralz y la region aerodinamica, donde la region de transicion tiene un perfil que cambia gradualmente en la direccion radial desde el perfil circular o ellptico de la region de la ralz hacia el perfil de la region aerodinamica que genera una fuerza de sustentacion.
4. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con la reivindicacion 3, donde la primera capa conductora se extiende a lo largo de por lo menos el 20%, o a lo largo de por lo menos el 30%, o a lo largo de por lo menos el 40%, o por lo menos el 50% de la extension longitudinal de la region aerodinamica.
5. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa conductora se extiende a lo largo de por lo menos el 20%, o a lo largo de por lo menos el 30%, o a lo largo de por lo menos el 40%, o por lo menos el 50% de la extension longitudinal de pala de turbina eolica.
6. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el conductor de bajada para rayos comprende un conductor interior (21) hecho de material conductor de la electricidad, como por ejemplo cobre o aluminio, y un lecho de aislante electrico (22) hecho de polietileno, preferiblemente HDPE, que opcionalmente tiene una capa de material semiconductor que se provee entre el conductor interior y el lecho de aislante electrico.
7. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa conductora comprende un recubrimiento del conductor.
8. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa conductora comprende una red conductora.
9. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde

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la primera capa conductora se situa sobre una superficie exterior del cuerpo de revestimiento.
10. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa conductora se situa sobre una superficie interior del cuerpo de revestimiento.
11. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera capa conductora esta incluida en el material compuesto del cuerpo de revestimiento.
12. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

donde la primera capa conductora puede ser una tira con una direction longitudinal orientada sustancialmente a lo

largo de la direccion longitudinal de la pala.
13. Una pala de turbina eolica (1, 51, 101, 201) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

donde la primera capa conductora se situa en el borde de ataque o cerca del mismo, y una segunda capa

conductora se situa en el borde de fuga o cerca del mismo.
14. Una turbina eolica con un rotor, caracterizada porque el rotor comprende varias palas (1, 51, 101, 20 1) de acuerdo con las reivindicaciones 1-13.
15. Un metodo para realizar una adaptation para actualizar una pala de turbina eolica adaptandole un sistema de protection contra rayos, en el cual la pala (1, 51, 101, 201) comprende un cuerpo de revestimiento hecho de un material compuesto y comprende una direccion longitudinal con un extremo de ralz y un extremo de la punta, donde la pala comprende ademas un contorno de perfil suave que incluye una cara de presion y una cara de suction, as! como un borde de ataque y un borde de fuga que tiene una cuerda, donde la longitud de dicha cuerda se extiende entre ellos, y que, cuando un flujo de aire incidente incide sobre el contorno de perfil suave, genera una fuerza de sustentacion, donde el metodo comprende los siguientes pasos:

- proveer a la pala (1, 51, 101, 201) por lo menos un primer receptor de rayos (3, 53, 103, 203) dispuesto en una superficie del cuerpo de revestimiento o sobre la misma superficie de manera que se pueda acceder libremente al mismo, y opcionalmente en el extremo de la punta de la pala o muy cerca del mismo (1, 51, 101,201),

- proveer a la pala (1, 51, 101, 201) un conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) hecho de material conductor de la electricidad, que se extiende por el interior del cuerpo de revestimiento desde el receptor de rayos (3, 53, 103, 203) hasta el extremo de ralz de la pala (1, 51, 101, 201), donde el receptor de rayos (3, 53, 103, 203) y el conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) estan conectados electricamente, y

- proveer al cuerpo de revestimiento por lo menos una primera capa conductora (60) que se extiende a lo largo de por lo menos una parte en sentido longitudinal del conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) a lo largo de una distancia en direccion transversal del mismo, donde la primera capa conductora (60) esta aislada electricamente del conductor de bajada para rayos (2, 52, 102, 202) y el receptor de rayos (3, 53, 103, 203), y donde la resistencia de la hoja de la primera capa conductora (60) se encuentra dentro del rango entre 1 y 5 Mega Ohm por cuadrado.